Дата старта: 31 января 1966 г., 14 часов 41 минут 37 секунд МСК
Ракета-носитель: "Молния-М" с разгонным блоком Л.
Масса КА: 1583,7 кг
Масса АЛС: 100 кг

Назначение
Космический аппарат был предназначен для осуществления мягкой посадки на поверхность Луны с целью получения телепанорамы лунной поверхности и проведения научных исследований.

Космический аппарат

Первые автоматические станции для посадки на Луну были разработаны в ОКБ-1 под руководством С.П. Королева. В ходе 11 пусков (4 января 1963 года - 3 декабря 1965 года.) были отработаны бортовые системы станции, однако главная цель - мягкая посадка на поверхность Луны - достигнута не была.

Автоматическая станция состояла из корректирующе-тормозной двигательной установки ( тяга основной камеры двигателя до 4,6 тонны ) и сферического блока баков, герметичного отсека системы управления, двух сбрасываемых навесных отсеков системы астроориентации "Юпитер" и радиовысотомера больших высот, а также главной полезной нагрузки - автоматической лунной станции.

Автоматическая лунная станция (АЛС) представляла собой герметичный контейнер сферической формы. Внутри приборного контейнера размещены приборы радиокомплекса метрового диапазона КРС, угломерной системы дециметрового диапазона "Маяк-6", телеметрической системы, программно-временное устройство, блоки автоматики и терморегулирования, химическая батарея и научные приборы. На вершине АЛС с внешней стороны установлены оптико-механическая телекамера и счетчики радиации прибора КС-17М. Верхняя полусфера АЛС на перелете закрыта четырьмя лепестковыми антеннами, которые после посадки раскрываются.

В ходе перелета в составе космического аппарата лунная станция со всех сторон была закрыта амортизаторами посадочного устройства из эластичного материала. Посадочное устройство АЛС было выполнено в виде двух надувных баллонов-амортизаторов. Они смягчали удар станции о лунную поверхность.

Высота АЛС на поверхности Луны со штыревыми антеннами - 112 см, а диаметр с раскрытыми лепестками - 160 см.

На Машиностроительном заводе имени С.А. Лавочкина, куда в 1965 году были преданы все работы по созданию автоматических межпланетных и лунных станций, по результатам предыдущих полетов в конструкцию и логику работы были внесены некоторые изменения:

- усилена прочность оболочки амортизаторов;
- наддув амортизаторов начинался после включения КТДУ на торможение.

Состав научной аппаратуры

- гамма-спектрометр для исследования интенсивности и спектрального состава гамма-излучения лунной поверхности, характеризующего тип лунных пород;
- КС-17М - прибор для регистрации корпускулярного излучения, как на трассе перелета, так и после посадки на лунную поверхность.

Основным научным прибором автоматической лунной станции была оптико-механическая телевизионная камера с цилиндрическим иллюминатором. Угол зрения телекамеры составлял 360њ по горизонтали и 36њ по вертикали, число строк по кадру - 6000, число элементов в строке - 500. Скорость передачи изображения - 1 строка в секунду. Время передачи одной панорамы - 100 минут.

Выполнение программы полета

Автоматическая станция "Луна-9" была запущена с космодрома Байконур 31 января 1966 года с помощью ракеты-носителя "Молния-М" и разгонного блока "Л". На трассе перелета к Луне 1 февраля была проведена коррекция траектории. При подлете к Луне была включена система астроориентации, которая осуществила поиск и захват сначала Солнца, а затем Луны и Земли. Была построена лунная вертикаль, которую поддерживала система управления.

На высоте 75 км от поверхности Луны (за 48 секунд до посадки) по сигналу с высотомера были отделены два навесных отсека, включена двигательная установка и произведен наддув баллонов-амортизаторов.

На расстоянии 260-265 метров от поверхности выключился основной двигатель, который обеспечил гашение скорости с 2600 м/с до нескольких м/с, и спуск происходил в режиме парашютирования при работающих управляющих соплах КТДУ. На этом участке был высвобожден ленточный датчик-щуп длиной 5 метров, который при соприкосновении с лунной поверхностью выдал команду на отстрел АЛС. 3 февраля 1966 года в 21 час 45 минут 30 секунд МСК автоматическая лунная станция впервые в мире совершила мягкую посадку на поверхности Луны на западном крае Океана Бурь, западнее кратеров Рейнер и Марий, в точке с координатами 7њ 8' с.ш. и 64њ 32' з.д.

Через 4 минуты 10 секунд после посадки, произошел сброс амортизационных баллонов, раскрылись лепестковые антенны, выравнивая станцию на лунной поверхности, и начался первый в мире сеанс радиосвязи с аппаратом, находящемся на поверхности другого небесного тела.

По команде с Земли была включена телевизионная камера. При первой съемке не удалось получить качественных снимков из-за низкой высоты Солнца над горизонтом (~3 градуса). В период до 6 февраля было проведено 7 сеансов связи со спускаемым аппаратом общей продолжительностью более 8 часов. На Землю были переданы первые в мире панорамы лунной поверхности, полученные при различных высотах Солнца над горизонтом (7, 14, 27 и 41 градус).

Из двух научных приборов один из них - гамма-спектрометр - в результате поломки был отключен еще до старта.

Программа полета станции "Луна-9" была выполнена полностью.

Результаты полета
Главным результатом полета "Луны-9" стала первая в мире мягкая посадка космического аппарата на поверхность Луны и передача на Землю первых телепанорам лунной поверхности. Кроме того, в ходе полета "Луны-9" были проведены следующие наблюдения и измерения:

- уточнено расположение внешнего радиационного пояса вокруг Земли;
- установлено отсутствие заметного магнитного поля Луны и лунных радиационных поясов;
- по полученным снимкам определены особенности микрорельефа поверхности Луны и, в частности, не обнаружено пыльного слоя значительной толщины.

По результатам полета "Луны-9" Международная авиационная федерация (FAI) зарегистрировала приоритетные научно-технические достижения станции:

- мягкая посадка автоматической станции на поверхность Луны;
- передача первой в мире круговой фотопанорамы лунной поверхности в районе посадки станции;
- проведение научных исследований и измерений с помощью автоматического космического аппарата непосредственно на поверхности Луны.

Станцией "Луна-9" были установлены рекорды, зарегистрированные и подтвержденные дипломами FAI:

- мировой рекорд наибольшей массы, доставленной на поверхность Луны автоматической станцией, в классе "С";
- мировой рекорд продолжительности активного существования на лунной поверхности в классе "С".